Los dispositivos electrónicos como las computadoras generan calor que se desperdicia principalmente. Los físicos de la Universidad de Bielefeld han encontrado una manera de usar esta energía: aplican el calor para generar señales magnéticas conocidas como 'corrientes de giro'. En el futuro, estas señales podrían reemplazarparte de la corriente eléctrica en componentes electrónicos. En un nuevo estudio, los físicos probaron qué materiales pueden generar esta corriente de giro de manera más efectiva a partir del calor. La investigación se llevó a cabo en colaboración con colegas de la Universidad de Greifswald, la Universidad de Gießen y el LeibnizInstituto de Investigación de Materiales y Estado Sólido en Dresden. Sus hallazgos se publican hoy 20.11.2017 en la revista de investigación Comunicaciones de la naturaleza . Los físicos de Bielefeld están trabajando en los principios básicos para hacer que el procesamiento de datos sea más efectivo y eficiente en el campo joven de 'caloritrónicos de espín'. Son miembros del grupo de investigación 'Thin Films & Physics of Nanotructures' dirigido por el profesorDr. Günter Reiss. Su nuevo estudio determina la fuerza de la corriente de centrifugado para varias combinaciones de películas delgadas.
Una corriente de espín se produce por las diferencias de temperatura entre dos extremos de un componente electrónico. Estos componentes son extremadamente pequeños y solo tienen una millonésima de milímetro de espesor. Debido a que están compuestos de materiales magnéticos como hierro, cobalto o níquel,se llaman nanoestructuras magnéticas.
Los físicos toman dos nanofilms de este tipo y colocan una capa de óxido de metal entre ellos que tiene solo unos pocos átomos de espesor. Calientan una de las películas externas, por ejemplo, con un nanocable caliente o un láser enfocado. Electrones con unLuego, la orientación específica del espín pasa a través del óxido metálico. Esto produce la corriente de espín. Un espín puede concebirse como electrones que giran sobre sus propios ejes, ya sea en sentido horario o antihorario.
En su nuevo estudio, el Dr. Alexander Böhnke y el Dr. Torsten Hübner junto con sus colegas el Dr. Timo Kuschel y el Dr. Andy Thomas Privatdozent probaron diferentes combinaciones de películas ultrafinas. Cada vez, calentaron una de las películas externas ende la misma manera. "Dependiendo del material que utilizamos, la intensidad de la corriente de centrifugado varió notablemente", dice Böhnke. "Eso se debe a la estructura electrónica de los materiales que utilizamos". Basado en suposiciones teóricas, los investigadores pudieronencontrar materiales adecuados que posean la estructura electrónica adecuada. La fuerza medida de la corriente de centrifugado fue hasta diez veces mayor que la obtenida con materiales utilizados previamente. Según los investigadores, nanoestructuras magnéticas con combinaciones especiales compuestas de cobalto, hierro, silicio yel aluminio fue particularmente productivo.
Los experimentos realizados por los físicos de Bielefeld fueron producto de una estrecha cooperación con el equipo encabezado por el profesor Dr. Markus Münzenberg de la Universidad Ernst Moritz Arndt en Greifswald y el profesor Dr. Christian Heiliger de la Universidad Justus Liebig en Gießen. Dr.Andy Thomas comenzó su investigación sobre este tema en la Universidad de Bielefeld y ahora continúa en el Instituto Leibniz para la Investigación de Materiales y Estado Sólido en Dresden.
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Materiales proporcionado por Universidad de Bielefeld . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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